在使用 connect() 函数建立 TCP 连接时，默认情况下，如果服务器未响应，connect() 会一直阻塞，直到连接建立成功或发生错误。这可能导致客户端长时间等待，不利于程序的健壮性。为了解决这个问题，您可以通过以下方法对 connect() 进行超时处理。

方法一：使用非阻塞模式结合 select() 实现超时处理（推荐）

步骤：

将套接字设置为非阻塞模式：

int flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);
fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK);

调用 connect()：

在非阻塞模式下，connect() 会立即返回。如果连接正在进行，connect() 会返回 -1，并设置 errno 为 EINPROGRESS。

int ret = connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
if (ret < 0 && errno != EINPROGRESS) {
    perror("connect");
    close(sockfd);
    return -1;
}

使用 select() 监控套接字的可写性：

当套接字变为可写时，表示连接已建立或失败。使用 select() 可以设定超时时间。

fd_set writefds;
FD_ZERO(&writefds);
FD_SET(sockfd, &writefds);

struct timeval timeout;
timeout.tv_sec = 5;  // 设置超时时间为 5 秒
timeout.tv_usec = 0;

int ret = select(sockfd + 1, NULL, &writefds, NULL, &timeout);
if (ret == 0) {
    // 超时处理
    printf("Connect timed out\n");
    close(sockfd);
    return -1;
} else if (ret < 0) {
    // 错误处理
    perror("select");
    close(sockfd);
    return -1;
}

检查连接是否成功：

使用 getsockopt() 获取套接字错误状态，判断连接是否成功。

int err = 0;
socklen_t len = sizeof(err);
if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &err, &len) < 0) {
    perror("getsockopt");
    close(sockfd);
    return -1;
}
if (err != 0) {
    // 连接失败，处理错误
    printf("Connection failed: %s\n", strerror(err));
    close(sockfd);
    return -1;
}

恢复套接字为阻塞模式（可选）：

如果后续操作需要阻塞模式，可以将套接字设置回阻塞模式。

flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0);
fcntl(sockfd, F_SETFL, flags & ~O_NONBLOCK);

完整示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/socket.h>

int connect_with_timeout(int sockfd, const struct sockaddr *addr, socklen_t addrlen, int timeout_sec) {
    int flags, ret, err;
    socklen_t len;
    fd_set writefds;
    struct timeval timeout;

    // 获取当前套接字状态标志
    if ((flags = fcntl(sockfd, F_GETFL, 0)) < 0) {
        perror("fcntl F_GETFL");
        return -1;
    }

    // 设置非阻塞模式
    if (fcntl(sockfd, F_SETFL, flags | O_NONBLOCK) < 0) {
        perror("fcntl F_SETFL");
        return -1;
    }

    // 发起非阻塞连接
    ret = connect(sockfd, addr, addrlen);
    if (ret < 0 && errno != EINPROGRESS) {
        perror("connect");
        return -1;
    }

    // 使用 select 监控套接字可写事件
    if (ret != 0) {
        FD_ZERO(&writefds);
        FD_SET(sockfd, &writefds);
        timeout.tv_sec = timeout_sec;
        timeout.tv_usec = 0;

        ret = select(sockfd + 1, NULL, &writefds, NULL, &timeout);
        if (ret == 0) {
            // 超时处理
            printf("Connect timed out\n");
            return -1;
        } else if (ret < 0) {
            perror("select");
            return -1;
        } else if (FD_ISSET(sockfd, &writefds)) {
            // 检查连接是否成功
            len = sizeof(err);
            if (getsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_ERROR, &err, &len) < 0) {
                perror("getsockopt");
                return -1;
            }
            if (err != 0) {
                printf("Connection failed: %s\n", strerror(err));
                return -1;
            }
        } else {
            printf("Unexpected result in select\n");
            return -1;
        }
    }

    // 恢复套接字为原始模式
    if (fcntl(sockfd, F_SETFL, flags) < 0) {
        perror("fcntl F_SETFL restore");
        return -1;
    }

    return 0;  // 连接成功
}

int main() {
    int sockfd;
    struct sockaddr_in server_addr;

    // 创建套接字
    if ((sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0) {
        perror("socket");
        return -1;
    }

    // 设置服务器地址
    memset(&server_addr, 0, sizeof(server_addr));
    server_addr.sin_family = AF_INET;
    server_addr.sin_port = htons(8080);
    // 替换为服务器的 IP 地址
    if (inet_pton(AF_INET, "192.168.1.100", &server_addr.sin_addr) <= 0) {
        perror("inet_pton");
        close(sockfd);
        return -1;
    }

    // 尝试连接，超时时间为 5 秒
    if (connect_with_timeout(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr), 5) < 0) {
        printf("Failed to connect to server\n");
        close(sockfd);
        return -1;
    }

    printf("Connected to server successfully\n");

    // 后续操作...

    close(sockfd);
    return 0;
}

方法二：使用 SO_SNDTIMEO 套接字选项（不推荐）

可以通过 setsockopt() 设置 SO_SNDTIMEO 选项，为 connect() 设置超时时间。但是需要注意，这种方法在不同操作系统上的行为可能不一致，特别是在 connect() 阻塞时，SO_SNDTIMEO 不一定会起作用。

struct timeval timeout;
timeout.tv_sec = 5;  // 设置超时时间为 5 秒
timeout.tv_usec = 0;
if (setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_SNDTIMEO, &timeout, sizeof(timeout)) < 0) {
    perror("setsockopt SO_SNDTIMEO");
}

由于兼容性和可靠性的问题，不推荐使用这种方法。

方法三：使用 alarm() 或多线程（不推荐）

使用 alarm()：

通过 alarm() 设置一个定时器，在指定时间后发送 SIGALRM 信号。需要在 connect() 前设置信号处理函数。

#include <signal.h>

void sigalrm_handler(int signum) {
    // 处理超时
}

signal(SIGALRM, sigalrm_handler);
alarm(5);  // 设置 5 秒超时
connect(sockfd, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr));
alarm(0);  // 取消定时器

注意：

使用 alarm() 可能会影响程序中其他使用定时器和信号的部分。
需要处理信号的可重入性，增加了编程复杂度。

使用多线程：

在单独的线程中执行 connect()，主线程等待一定时间后检查连接是否成功。

注意：

增加了程序的复杂度。
需要注意线程同步和资源管理。

总结

推荐方法： 使用非阻塞模式结合 select() 进行超时处理，这是最可靠、最通用的方法。
不推荐方法： 使用 SO_SNDTIMEO 或 alarm()，因为它们在不同平台上的行为可能不一致，或者会引入其他复杂性。

通过正确地处理 connect() 的超时，您可以提高网络程序的健壮性，避免因连接问题导致的长时间阻塞，提升用户体验。

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TCP connect连接超时处理

方法一：使用非阻塞模式结合 select() 实现超时处理（推荐）

步骤：

完整示例代码：

方法二：使用 SO_SNDTIMEO 套接字选项（不推荐）

方法三：使用 alarm() 或多线程（不推荐）

总结